薛喜东
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王建友
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刘红斌
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张振辉
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杨建鑫
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王济虎
,
李卜义
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.04.019
设计了一种小型太阳能膜蒸馏海水淡化系统,采用自主设计的螺旋缠绕式中空纤维空气隙膜蒸馏组件(SW-AGMD-HF)作为核心的膜蒸馏(MD)单元.以TDS(总可溶固体物)为35 000 mg/L的模拟海水为原水,考察冷热水流量、膜组件启动温度和天气对太阳能膜蒸馏系统产水的影响.结果表明,在太阳辐照量一定的条件下,产水量随进水流量的增大而减小,膜组件启动温度的高低则对产水量无显著影响,日照条件是产水量的最显著影响因素.以上实验条件对产水电导率均无显著影响.在夏季晴朗的天气下,太阳能集热器日平均集热效率约为30％;当集热面积为15 m2,膜面积为1.56m2,冷热水流量为90 L/h;膜组件启动温度为50℃时,最高日产水量为44.3 L,产水电导率始终低于50 μS/cm,SW-AGMD-HF装置的脱盐率为99.9％.太阳能膜蒸馏充分利用了太阳能作为能源,运行稳定,产水水质好,有望成为一种新型的海水及苦咸水淡化技术,为小型海岛和偏远地区提供可靠的饮用水.
关键词:
太阳能
,
空气隙膜蒸馏
,
中空纤维膜组件
,
海水淡化
王建友
,
王世昌
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2006.01.006
ED和EDI过程中水的解离,在本质上均与高电势梯度有关,发生水解离时电势梯度的数量级为108 V/m.在ED过程中,理论上阳膜先于阴膜发生浓差极化,但阳膜的极化与水解离在极化发生之后就受到膜面ζ-电位的制约,使得阳膜水解离反而远远滞后于阴膜.通过实验对EDI过程的水解离有了进一步的了解,并作了进一步分析,同时与ED过程的水解离现象作了对比.认为在EDI的淡水室内,填充的树脂使得不能形成具有抑制水解离效应的ζ-电位,从而阳膜先于阴膜发生水解离,且阴阳膜的水解离因更严重的浓差极化而更为剧烈.
关键词:
电去离子
,
电渗析
,
离子交换膜
,
浓差极化
,
水解离
王建友
,
王世昌
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.06.006
通过对离子交换树脂与膜的污染与降解的分析,认为在常规的ED(电渗析)过程中,导致阴膜电阻增大并进一步诱发阴膜异常极化和水解离的主要因素是膜污染;而在电去离子(EDI)过程中,导致膜对电阻增大的主要因素则是阴膜和阴树脂的持续降解.根据弱碱性的叔胺化合物对阴离子交换膜的催化效应理论,对EDI过程浓缩水pH的演变认为阴膜和阴树脂一定范围内的逐渐降解过程,对应着其催化水解离反应逐渐加强的过程.此外,实验测定了EDI过程中阴阳离子交换膜的面电阻的变化情况,确证了阴膜降解反应的存在.
关键词:
电去离子
,
离子交换膜
,
水解离
,
降解
高艳荣
,
王建友
,
刘红斌
膜科学与技术
采用国产双极膜、均相阴、阳离子交换膜交替排列构成的三隔室双极膜电渗析(BMED)构型,以NaCl为原料制备NaOH和HCl.研究了电流密度、原料液浓度和电极液浓度对BMED操作性能的影响,并对两种不同的均相阳膜进行了对比考察.结果表明:在电流密度30 mA/cm2,NaCl原料液浓度为1.5mol/L的条件下,实验范围内NaOH的收率可达80.19％,其收率和能耗随电流密度的增大而增加;电流密度恒定时,较高的原料液浓度利于保持更小的膜堆电阻,过程能耗相应降低;本实验条件下,极室Na2SO4溶液在1％～2％的低浓度范围内时,过程运行效果较3％～4％的高浓度更优.采取进一步向原料室持续补充10％NaCl的操作时,5h后产品NaOH浓度可提高至10％左右,较间歇式操作时的4％水平有显著提高.
关键词:
双极膜
,
电渗析
,
氢氧化钠
,
盐酸
管山
,
王建友
,
王世昌
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.01.002
采用一级两段的膜堆,以模拟废水为对象,考察了电去离子(EDI)过程脱除低浓度铜离子的性能,为开发一种更环保更经济的重金属废水处理技术提供理论与实验基础.研究证实,脱除铜离子的EDI存在"增强传质"和"电再生"两种模式.在"增强传质"模式操作时,淡室的树脂保持为盐型,阴膜的浓室侧表面无结垢产生.在"电再生"模式下,树脂被水解离产生的H+和OH-所再生,EDI可将铜离子从 50mg/L 左右脱除至火焰原子吸收分光光度法无法检出,同时在阴膜浓室侧表面形成黑色的CuO结垢.选择适当的膜堆形式和工艺条件能够防止结垢,获得一个连续稳定的EDI过程.
关键词:
电去离子
,
铜离子
,
离子交换树脂
,
离子交换膜
,
结垢
